Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
18 07 2026 18:42:37
Разработка бинарного урока по биологии и английскому языку в 6-м классе. Основа урока - работа с применением заданий, позволяющих применять учащимся знания, приобретенные ранее.
...
17 07 2026 10:35:40
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
16 07 2026 4:24:53
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
15 07 2026 13:29:46
Данный урок способствует лучшему пониманию трех состояний воды в природе, круговороту воды. Развивает внимание, логическое мышление, интерес учащихся пятых классов. Благодаря этому уроку учащиеся получают не только познавательную информацию, но и овладеют навыками самостоятельного исследования. Используемые в уроке ребусы помогают в закреплении пройденного материала.
...
14 07 2026 4:54:28
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
13 07 2026 8:39:33
Одной из организационных форм обучения, которые позволяют изучать объекты, явления, закономерности непосредственно в природе, являются экскурсии.
Во время экскурсии важно сосредоточить внимание учащихся на объекте, затем детально понаблюдать и проанализировать объект, создать образное представление о нём, раскрыть взаимосвязи, существующие в биотопе.
...
12 07 2026 20:15:10
Познавательный интерес – важнейший мотив учения школьников. Для активизации обучения на уроках биологии используются приемы технологии критического мышления, развивающего обучения, игровых методик. Они способствуют формированию биологических понятий, представлений; создают условия для развития биологических умений учащихся....
11 07 2026 4:11:35
Работа содержит олимпиадные задания для учащихся 7–8-х классов. Предусмотрены различные формы тестов, которые позволяют более объективно оценить ответы учащихся. Требования к уровню подготовки школьников – базовый уровень....
10 07 2026 5:28:10
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
09 07 2026 12:58:57
Предлагаемое учебное занятие способствует формированию новых знаний о распространенных природных комплексах Хабаровского края, эстетическому восприятию природы, воспитанию любви к природе Дальнего Востока. Основная задача заочной формы экскурсии – показать разнообразие биоценозов, их обитателей во взаимосвязях с окружающей средой не выходя в "дикую природу"....
08 07 2026 8:44:10
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
07 07 2026 17:25:26
На уроке учащиеся вспоминают знания об иммунитете, которые усвоили на прошлом уроке - в виде словарной работы.
Потом отвечают на вопрос: "Зачем каждому человеку необходимо знать свою группу крови, резус фактор и как это ему пригодится в жизни?"
Затем потренируем мозги - порешаем задачи. И, наконец, вытащим из тайников памяти кое-что о механизме образования и роли антител.
...
06 07 2026 9:23:46
Учащиеся разделены на 5 групп, учитель играет роль заведующего кафедрой «Строение и функции клеточных структур эукариотической клетки». В ходе виртуальной экскурсии «учащиеся» посещаю все лаборатории, где «ученые» выполняют лабораторные работы, компьютерное и механическое моделирование и рассказывают и презентуют свои исследования в области изучения строения и функций эукариотической клетки, используя при этом дидактические материалы – таблицы, электронные фотографии, муляжи, делает рабочие зарисовки. Творчески освещают деятельность Антони Левенгука (сценка). Отвечают на вопросы друг друга и «заведующего кафедрой»....
05 07 2026 15:48:12
Урок обобщения и систематизации знаний учащихся в 7-м классе по биологии "Путешествие в страну Кишечнополостных"....
04 07 2026 4:15:47
Учащиеся 7-го класса на уроке биологии продолжают знакомиться с многообразием животного мира....
03 07 2026 2:28:11
Учащиеся устанавливают – какие природные условия действуют на живые организмы? Как выбрать более благоприятные условия жизни? Как живые организмы научились решать проблемы воздействия среды; определяют пути решения проблемы выживания живых организмов....
02 07 2026 9:30:41
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
01 07 2026 3:38:40
Об использовании интеpaктивных медиапособий на уроках биологии с приведением примеров....
30 06 2026 10:47:46
Здоровье – состояние физического, душевного и социального благополучия. Преподаватели технологии, биологии и музыки в рамках интегрированного внеклассного мероприятия показывают важность этой темы и вместе с учащимися обобщают и систематизируют знания о здоровом образе жизни.
...
29 06 2026 6:26:56
Цель урока: изучение выделительной системы животных в процессе эволюционного развития....
28 06 2026 5:41:13
Познавательный интерес – глубинный внутренний мотив, основанный на свойственной человеку врождённой познавательной потребности. Отсутствие интереса у школьников – показатель серьезных недостатков в обучения. Именно благодаря интересу знания могут стать движущей силой развития интеллекта и важным фактором воспитания всесторонне развитой личности....
27 06 2026 21:26:30
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
26 06 2026 4:35:13
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Внеклассное мероприятие расширяет знания биологии, стимулирует для дальнейшего поиска информации, развития интереса к науке....
25 06 2026 19:55:30
На уроке учащиеся знакомятся с понятиями "пищевые продукты", "питательные вещества" и строением пищеварительной системы. В процессе урока используется презентация и работа с CD-диском, это развивает навыки наблюдений, обеспечивает прочное усвоение знаний учащимися, повышает интерес к предмету. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
24 06 2026 12:18:41
Голова пчелы имеет очень подвижное сочлeнение с гpyдью. Глаза сложные, большие. Наряду с ними у большинства перепончатокрылых есть простые глазки (у пчелы их три). На голове расположены различно устроенные усики....
23 06 2026 8:55:20
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
22 06 2026 17:23:19
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Колесова Д.В., Маша Р.Д., Беляева И.Н. "Биология. Человек" (8-й класс). На уроке предполагается проведение лабораторных опытов....
21 06 2026 10:51:26
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
20 06 2026 9:20:50
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
19 06 2026 13:52:34
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок в рамках проектной деятельности призван познакомить учащихся с нарушениями деятельности нервной системы, выявить причины и механизм воздействия нeблагоприятных факторов на различные системы органов, научить «предвидеть» возможные последствия нeблагоприятных факторов на организм, смоделировать самостоятельно меры предупреждения вредных привычек, а также социальные последствия негативного поведения подростков и взрослых, учить оценивать с гражданских позиций современную ситуацию в обществе....
18 06 2026 17:50:29
Цель урока: показать учащимся роль газообмена в легких и тканях и дыхательных движений в жизни человека.
...
17 06 2026 3:50:54
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
16 06 2026 14:46:37
Приматы населяют тропические зоны: предпочитают жить в густых зарослях. Передние и задние конечности — пятипалые, первый палец, как у человека, противопоставлен остальным. Так животные надежно хватаются за ветви и удерживаются на них. На пальцах нет когтей, а растут плоские ногти....
15 06 2026 7:19:15
Данный урок биологии является обобщающим при изучении органов и систем органов животных. До того момента, когда учащиеся начнут изучать все системы органов более подробно, они должны себе чётко представлять, что является органом и системой. На этом уроке ребята не только вспоминают название систем органов, но и называют органы, представляющие каждую систему у разных групп организмов....
14 06 2026 2:56:31
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
13 06 2026 5:11:19
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
12 06 2026 19:34:25
Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла. Формируются в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме....
11 06 2026 22:13:38
Урок необходим для формирования знаний об условиях прорастания семян, об общих биологических понятиях и явлениях, а так же для воспитания чувства ответственности и аккуратности....
10 06 2026 1:57:19
Урок представлен как групповой урок, целью которого является доказательство космической роли растений. После повторения процесса фотосинтеза учащиеся разбиваются на группы. Каждой группе дается карточка с вопросами о роли растений, на которые ученики должны самостоятельно найти ответ в учебнике, каждая группа объясняет свои ответы классу и делает вывод. В заключение работы ученики отвечают на вопросы теста....
09 06 2026 20:24:29
В работе представлен тест для тематического контроля по теме «Тип Члeнистоногие», ориентированный на использование по УМК Сонина Н.И. Он выполнен с учетом требований, предъявляемым к составлению тестов, содержит спецификацию, план и ответы, варианты заданий....
08 06 2026 17:17:53
Метеорологические наблюдения ведутся в России с первой половины XVIII в. В связи с надвигающимся на планету глобальным потеплением изучение в средней школе состояния и изменения погодных условий сегодня особенно актуально. Соединить наилучшим образом теорию и пpaктику метеорологических наблюдений возможно путем выполнения учащимися соответствующей пpaктической работы, а также с помощью встреч с профессионалами-метеорологами....
07 06 2026 13:29:58
Порядок ржавчинные включает примерно 4000 видов грибов, которые имеют специальные органы размножения - базидии, они состоят из одноклеточных спор....
06 06 2026 7:26:33
Урок по биологии в 8-м классе, где учащиеся знакомятся со строением и функциями слухового анализатора, заполняют схему «Фишбоун» (эту схему разработала методист БелРИПКППС М.В. Карпухина). Она позволяет конкретизировать учебный материал, развивать логическое мышление, формировать из общего главное.
...
05 06 2026 17:19:46
В статье приведено положение об экологической игре, которая проводится среди учащихся 6–7-х классов города Королева, а также описание всех ее этапов. Игра проходит в Национальном парке «Лосиный остров». У школьников формируются умения и навыки по определению видового разнообразия растительного покрова национального парка «Лосиный остров»; закрепляются знания, полученные на уроках биологии....
04 06 2026 20:41:54
Проблема улучшения памяти была актуальна во все времена. Но особо остро она встала именно сейчас, во время развития компьютерных технологий, которые открыли для нас неограниченный доступ к информации. Чтобы сделать запоминание более быстрым и надежным, была изобретена мнемотехника - совокупность приемов и систем, служащих для улучшения хранения информации и воспроизведения ее из памяти....
03 06 2026 15:12:13
Описывается работа с сетевой лабораторией ГлобалЛаб и компьютерной игрой «Оматокалингар» (автор Ловягин С.Н.), апробация которой прошла в школе автора....
02 06 2026 13:24:30
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов....
01 06 2026 10:10:15
Изучение биологии человека в курсе 8-го класса не может обойти вниманием вопросы изучения состояния здоровья школьников, его сохранения и укрепления. Введение в содержание уроков этого аспекта позволяет усилить пpaктическую направленность преподавания, формировать познавательный интерес к предмету, поднимать воспитательный потенциал уроков....
31 05 2026 22:21:52
Сальмонеллезом болеют чаще молодые собаки, однако есть вероятность заражения взрослых особей. Инфекцию нельзя предупредить вакцинацией....
30 05 2026 17:44:33
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
